二维FePS 3 的制备、性质及其紫外光电器件研究
发布时间：2021-06-13 19:23
二维材料从石墨烯被发现开始受到广泛研究。继石墨烯、过渡金属硫化物之后,磷系二维半导体材料包括黑磷、掺杂黑磷与合金、过渡金属硫代亚磷酸盐等,因为丰富的能带与新奇物化特性引起人们的关注。但是关于大尺寸、高质量的多元磷系二维半导体的可控生长制备鲜有报道。此外,以FePS3为代表的新型二维过渡金属硫代亚磷酸盐的本征反铁磁性、合适的宽禁带能带结构,对于我们探索新型二维磁电材料、深入理解和研究其紫外光电性能与器件方面的应用有着不可忽视的价值。基于此,本论文首先通过化学气相输运（CVT）的方法合成了原子取代掺杂黑磷和FePS3等多元磷系二维半导体材料。对所合成出来的样品,我们进行了 Raman、XRD、XPS等物性、晶型和化学键的分析。TEM、EDS、HRTEM等进一步的微结构表征确定了所合成的材料的高结晶性和掺杂的均一性。本文中所介绍的合成方法对于后续深入发展和优化多元磷系材料的量化可控制备奠定了基础。其次进行了 FePS3的系统磁性表征研究。对FePS3晶体的磁性测试证实FePS3在125 K左右有着反铁磁性相变。通过机械剥离方法得到厚度为10-20 nm原子级厚度的FePS3纳米片,制备了基于...
【文章来源】：湖北大学湖北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１［Ｍ］?ＭＰＴｓ的结构示意图
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?湖北大学硕士学位论文???器件的信噪比比较优良。然而，器件需要在外加栅压下才能工作，这个目前是这种类型??紫外光电探测器的最大障碍。??金属－绝缘层－半导体光电二极管（ＭＩＳ）：相比于肖特基光电二极管，器件比较特别??的地方在于在Ｐ层和ｎ层之间加了一层绝缘层。通过使得器件工作在零偏压或者反向偏??压下器件的光暗电流比能达到最大，从而使得器件灵敏度提高。??场效应晶体管光电探测器（ＦＥＴ）：场效应晶体管结构的探测器应用范围同样的十??分广泛，其器件结构也非常简单。通常选用合适功函数的金属电极来形成和材料的欧姆??接触，通过测量器件的源漏电流的变化来实现紫外探测。同时，场效应管可以工作在不??同栅压范围，因此，对于容易实现栅压调控的低维度样品更容易获得新奇性能。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维材料:结构、制备与性能[J]. 朱宏伟,王敏. 硅酸盐学报. 2017(08)
[2]紫外光电探测器的发展研究[J]. 贾辉,石璐珊,梁征,黄鑫. 江西科学. 2017(02)
[3]类石墨烯结构二维氮化硼材料:结构特性、合成方法、性能及应用[J]. 杨雅萍,李斌,张长瑞,高世涛,宋阳曦. 材料导报. 2016(11)
[4]氮化硼二维纳米材料剥离制备技术研究进展[J]. 刘闯,张力,李平,陈永安,崔雯雯,张海林. 材料工程. 2016(03)
[5]六方氮化硼颗粒制备方法研究进展[J]. 何冬青,梁嘉鸣,梁兵. 材料导报. 2015(09)
[6]自旋场效应晶体管的原理和研究进展[J]. 杨军,蒋开明,葛传楠,张俊男. 物理与工程. 2009(04)
[7]透射电子显微学的新进展Ⅰ透射电子显微镜及相关部件的发展及应用[J]. 李斗星. 电子显微学报. 2004(03)
[8]层状过渡金属硫代亚磷酸盐及其夹层化合物[J]. 陈兴国,张萱,杨楚罗,秦金贵. 无机化学学报. 2003(05)
[9]原子力显微镜及其在各个研究领域的应用[J]. 刘延辉,王弘,孙大亮,王民,姚伟峰,杨雪娜. 科技导报. 2003(03)
本文编号：3228171
【文章来源】：湖北大学湖北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１［Ｍ］?ＭＰＴｓ的结构示意图
ａ?神４??｛＞＜！＞＜＞｜＜！＞＜＾＞＾??爲輪??图１．１［Ｍ］?ＭＰＴｓ的结构示意图。（ａ）?ＭＰＴｓ中各个原子的位置。（ｂ）?ＭＰＳ??的堆叠结构。（ｃ）?ＭＰＳｅ的堆叠结构??ＭＰＴｓ作为一种存着悠久研究历史的新型?维材料｜〖｜丨近年来載新进入人们的视野，??从１９丨丨丨：纪末就山Ｆｒｉｅｄｅｌ［１５１和Ｆｅｒｒａｎｄ１１６１等人合成出来。后来地过高温丨咐丨丨六成力？法［１７］??也有报道。然而，高温固札Ｉ方法反应条件苛刻，反应时间较长，所以人们几发出了溶液??合成的方法［１８］和低温闽相合成的方法［１９］。虽然解决了合成条件苛刻的Ｍ题，怛是其合成??产物的晶型及质量都＋如通过高温固相合成得到的优良。ＫｉｔＳＣｈｅ［２（）＿?Ｔａｙｌ〇ｒ［２１＾人通过??了现在常见的化学气相输运（ＣＶＴ）来进行ＭＰＴｓ样品的合成，通常用碘或者氯作为矿??化剂，成功的合成出样品单晶。化学气相输运方法，相比于高温固相合成，其反应条件??温和，样品产率高，是合成ＭＰＴｓ的优良选择。??ＭＰＴｓ再次吸引人们的注意，不仅是因为其家族体系相比于ＴＭＤＣｓ在元素周期表??上涵盖元素更多
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【参考文献】：
期刊论文
[1]二维材料:结构、制备与性能[J]. 朱宏伟,王敏. 硅酸盐学报. 2017(08)
[2]紫外光电探测器的发展研究[J]. 贾辉,石璐珊,梁征,黄鑫. 江西科学. 2017(02)
[3]类石墨烯结构二维氮化硼材料:结构特性、合成方法、性能及应用[J]. 杨雅萍,李斌,张长瑞,高世涛,宋阳曦. 材料导报. 2016(11)
[4]氮化硼二维纳米材料剥离制备技术研究进展[J]. 刘闯,张力,李平,陈永安,崔雯雯,张海林. 材料工程. 2016(03)
[5]六方氮化硼颗粒制备方法研究进展[J]. 何冬青,梁嘉鸣,梁兵. 材料导报. 2015(09)
[6]自旋场效应晶体管的原理和研究进展[J]. 杨军,蒋开明,葛传楠,张俊男. 物理与工程. 2009(04)
[7]透射电子显微学的新进展Ⅰ透射电子显微镜及相关部件的发展及应用[J]. 李斗星. 电子显微学报. 2004(03)
[8]层状过渡金属硫代亚磷酸盐及其夹层化合物[J]. 陈兴国,张萱,杨楚罗,秦金贵. 无机化学学报. 2003(05)
[9]原子力显微镜及其在各个研究领域的应用[J]. 刘延辉,王弘,孙大亮,王民,姚伟峰,杨雪娜. 科技导报. 2003(03)
本文编号：3228171
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